CN103165226B - 透明导电膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种透明导电膜，包括透明基底或透明基底及聚合物层，所述聚合物层设于所述基底上，所述基底或所述聚合物层表面上图形化有网格状沟槽，所述网格状沟槽中填充有导电材料以形成感应区域，所述感应区域的外围还印刷有引线，且所述引线与所述网格状沟槽中的导电材料电连接。另外，还提出一种透明导电膜的制备方法。上述透明导电膜及其制备方法，沟槽中填充导电材料后形成感应区域，而引线系用印刷的方式形成并与沟槽中的导电材料电连接，使透明导电膜的引线的良率比较高。

Description

透明导电膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及导电膜领域，特别是涉及一种透明导电膜及其制备方法。

背景技术

透明导电膜是具有良好导电性，及在可见光波段具有高透光率的一种薄膜。目前透明导电膜已广泛应用于平板显示、光伏器件、触控面板和电磁屏蔽等领域，具有极其广阔的市场空间。

ITO一直主导着透明导电膜的市场。但是在诸如触摸屏等大多数实际应用中，往往需要曝光、显像、蚀刻及清洗等多道工序对透明导电膜进行图形化，即根据图形设计在基片表面形成固定的导电区域和绝缘区域。相较而言，使用印刷法直接在基材的指定区域形成金属网格，可以省去图形化的工艺过程，具有低污染、低成本等诸多优点。其网格线为导电性良好的金属，不透光，线宽度在人眼的分辨率以下；无线条的区域为透光区域。通过改变线条的宽度和网格形状可以在一定范围内控制透明导电膜的表面方阻和透光率。

传统印刷技术制备的导电膜中，位置传感器感应区和引线区的网格密度不同，感应区网格周期大，网格密度比较大，而引线的网格周期小，网格比较密；导致在生产过程中引线区域容易出现不良，影响导电性能、附着力等。

发明内容

基于此，有必要提出一种引线的导电性能及附着力好的透明导电膜及其制备方法。

一种透明导电膜，包括透明基底或透明基底及聚合物层，所述聚合物层设于所述基底上，所述基底或所述聚合物层表面上图形化有网格状沟槽，所述网格状沟槽中填充有导电材料以形成感应区域，所述感应区域的外围还印刷有引线，且所述引线与所述网格状沟槽中的导电材料电连接。

在其中一个实施例中，所述感应区域为可视区域，所述感应区域的透过率大于85％。

在其中一个实施例中，所述引线通过丝网印刷或喷墨打印形成。

在其中一个实施例中，所述引线为网格或线段，且线段的宽度为50μm～200μm，高度为5μm～10μm，所述网格宽度为2～6微米，厚度为5～10微米。

在其中一个实施例中，所述沟槽形成的网格为规则网格或随机不规则网格。

在其中一个实施例中，所述感应区域边缘设有与所述沟槽内的导电材料电相连的线段，所述引线的导电材料通过所述线段与所述沟槽内的导电材料电连接；或所述引线为网格线，并且所述引线通过节点与所述沟槽内的导电材料电连接。

一种透明导电膜，包括透明基底，所述基底具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面上均图形化有网格状沟槽，所述网格状沟槽中填充有导电材料以形成感应区域，所述感应区域的外围还印刷有引线，且所述引线与所述网格状沟槽中的导电材料电连接。

在其中一个实施例中，所述引线通过丝网印刷或喷墨打印形成。

在其中一个实施例中，所述感应区域边缘设有与所述沟槽内的导电材料电相连的线段，所述引线的导电材料通过所述线段与所述沟槽内的导电材料电连接；或所述引线为网格线，并且所述引线通过节点与所述沟槽内的导电材料电连接。

一种透明导电膜，包括透明基底或透明基底及聚合物层，所述聚合物层设于所述基底上，所述基底或所述聚合物层表面上图形化有网格状的第一沟槽，所述网格状的第一沟槽中填充有导电材料以形成第一感应区域，所述第一感应区域的外围还印刷有第一引线，且所述第一引线与所述网格状第一沟槽中的导电材料电连接；所述第一感应区域和第一引线之上还另设有聚合物层，所述聚合物层表面图形化有网格状的第二沟槽，所述网格状的第二沟槽中填充有导电材料以形成第二感应区域，所述第二感应区域的外围还印刷有第二引线，且所述第二引线与所述网格状第二沟槽中的导电材料电连接，所述第二感应区域与所述第一感应区域彼此绝缘。

在其中一个实施例中，所述第一引线和第二引线通过丝网印刷或喷墨打印形成。

在其中一个实施例中，所述第一、第二感应区域边缘分别设有与所述第一、第二沟槽内的导电材料电相连的线段，所述第一、第二引线的导电材料通过所述线段与所述第一、第二沟槽内的导电材料电连接；或所述第一、第二引线为网格线，且所述第一、第二引线分别通过节点与所述第一、第二沟槽内的导电材料电连接。

一种透明导电膜的制备方法，包括如下步骤：

提供透明基底或设有聚合物层的透明基底，在所述基底或所述聚合物层表面上图形化形成网格状沟槽；

在所述沟槽中填充导电材料，以形成感应区域；

在所述感应区域的外围印刷引线，且所述引线与所述沟槽中的导电材料电连接。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

在所述感应区域和所述引线上涂聚合物层；

在所述聚合物层表面再次图形化形成网格状沟槽；

在所述聚合物层表面的网格状沟槽中填充导电材料，以形成感应区域；

在所述聚合物层上的感应区域外围印刷引线，且所述引线与所述沟槽中的导电材料电连接，所述聚合物层表面形成的感应区域与所述基底或所述聚合物层表面形成的感应区域彼此绝缘。

上述透明导电膜及其制备方法，沟槽中填充导电材料后形成感应区域，而引线系用印刷的方式形成并与沟槽中的导电材料电连接，使导电膜的引线的良率比较高。

附图说明

图1为实施例一的透明导电膜的示意图；

图2为实施例一的透明导电膜的网格状沟槽的示意图；

图3为实施例二的透明导电膜的示意图；

图4和图5为实施例三的透明导电膜的示意图；

图6和图7为实施例四的透明导电膜的示意图；

图8和图9为一个实施例的透明导电膜的立体示意图；

图10为一个实施例的透明导电膜的感应区域和引线一种方式的电连接的示意图；

图11为一个实施例的透明导电膜的感应区域和引线另一种方式的电连接的示意图。

具体实施方式

传统技术采用印刷法在基底上一次性形成感应区域和引线，而以下实施例的透明导电膜及其制备方法的构思则是：先在基底上图案化形成网格状的沟槽，然后在沟槽中填充导电材料以形成感应区域，最后在感应区域外围印刷引线，使引线与沟槽中的导电材料电连接。这样，可避免传统技术中采取印刷法生产时，由于感应区域和引线密度不同，造成的引线良率不高的缺陷，从而保证引线的导电性能及附着力。

实施例一、

请参考图1和图2，本实施例的透明导电膜100包括基底110和涂布在基底110上的第一压印胶层(聚合物层)120。

基底110具有第一表面112和与第一表面112相对的第二表面114。第一压印胶层120涂在第一表面112上。第一压印胶层120上图形化有网格状的第一沟槽122，换言之，第一沟槽122围成很多个网格，网格线是沟槽。网格可以是规则网格，如正多边形，或为随机不规则网格。第一沟槽122中填充有导电材料124，由此，第一沟槽122所在区域即形成第一感应区域。

第一压印胶层120上于第一感应区域的外围印刷有第一引线126，且第一引线126与第一沟槽122中填充的导电材料124电连接。第一引线126为网格或线段，且线段的宽度为50μm～200μm，高度为5μm～10μm，网格宽度为2～6微米，厚度为5～10微米。

本实施例中，基底110可以为透明材料制成的透明基底，如玻璃，也可以是柔性透明基底，可以应用于触控领域。第一感应区域用以供使用者触碰以实现感应。第一感应区域为可视区域，其中导电材料124所在区域为导电区，而第一沟槽122形成的网格则为透光区。第一感应区域的透光率和基底110自身的透光率以及导电区的面积大小有关，本实施例中，第一感应区域的透光率为大于85％。

本实施例的透明导电膜100制备方法如下：

1、在基底110的第一表面112上涂布第一压印胶层120。可采取刮涂、喷涂等手段涂布一层UV(Ultraviolet Rays，紫外)胶。

2、在第一压印胶层120上图形化成网格状的第一沟槽122。利用蚀刻等方法在第一压印胶层120图形化成网格图案，网格的边线即为第一沟槽122。

3、在第一沟槽122中填充导电材料124，以形成第一感应区域。例如可以利用刮涂技术在第一沟槽122中填充导电材料124，如纳米银墨水，然后烧结，以在第一沟槽122中形成导电区。也可以采取真空溅射或者化学镀的方法，对第一压印胶层120进行金属化，以形成导电区。

4、在第一感应区域外围印刷第一引线126，且所述第一引线126与所述第一沟槽122中的导电材料124电连接。采取丝网印刷或喷墨打印的方式形成第一引线126，良率比较高。

实施例二、

请参考图3，透明导电膜200包括透明的基底210。基底210具有第一表面212和与第一表面212相对的第二表面214。第一表面212上图形化有网格状的第一沟槽(未图示，与实施例一设置方式相同)。第一沟槽中填充有导电材料224以形成第一感应区域。与实施例一相同，第一感应区域为可视区域，透过率大于85％，其中导电材料224形成导电区，第一沟槽围成的网格则为透光区。

第一表面212于第一感应区域的外围印刷有第一引线226，且第一引线226与第一沟槽中填充的导电材料224电连接。第一引线226为网格或线段，且线段的宽度为50μm～200μm，高度为5μm～10μm，网格宽度为2～6微米，厚度为5～10微米。

本实施例的透明导电膜200制备方法如下：

1、在基底210的第一表面212上图案化形成网格状的第一沟槽。利用蚀刻等方法在第一表面212上直接图形化成网格图案，该网格的边线即为第一沟槽。

2、在第一沟槽中填充导电材料224，以形成第一感应区域。例如可以利用刮涂技术在第一沟槽中填充导电材料224，如纳米银墨水，然后烧结，以在第一沟槽中形成导电区。

3、在第一感应区域外围印刷第一引线226，且所述第一引线226与所述第一沟槽中的导电材料224电连接。采取丝网印刷或喷墨打印的方式形成第一引线226，良率比较高。由此，提供了一种单面单层的导电膜。

实施例三、

请参考图4和图5，透明导电膜300包括透明的基底310。基底310具有第一表面312和与第一表面312相对的第二表面314。

第一表面312上图形化有网格状的第一沟槽(未图示，与实施例一设置方式相同)。第一沟槽中填充有导电材料324以形成第一感应区域。第一感应区域为可视区域，透过率大于85％，其中导电材料324形成导电区，第一沟槽围成的网格则为透光区。第一表面312于第一感应区域的外围印刷有第一引线326，且第一引线326与第一沟槽中填充的导电材料324电连接。

第二表面314上图形化有网格状的第二沟槽(未图示，与实施例一设置方式相同)。第二沟槽中填充有第二导电材料334以形成第二感应区域。第二感应区域亦为可视区域，透过率大于85％，其中第二导电材料334形成导电区，第二沟槽围成的网格则为透光区。第二表面314于第二感应区域的外围印刷有第二引线336，且第二引线336与第二沟槽中填充的第二导电材料334电连接。第一引线326和第二引线336为网格或线段，且线段的宽度为50μm～200μm，高度为5μm～10μm，网格宽度为2～6微米，厚度为5～10微米。

本实施例的透明导电膜300制备方法如下：

1、在基底310的第一表面312上图案化形成网格状的第一沟槽。

2、在第一沟槽中填充导电材料324，以形成第一感应区域。

3、在第一感应区域外围印刷第一引线326，且所述第一引线326与所述第一沟槽中的导电材料324电连接。采取丝网印刷或喷墨打印的方式形成第一引线326，良率比较高。

4、参照上述步骤，在第二表面314上形成第二沟槽，并填充第二导电材料334，最后印刷第二引线336。由此，提供了一种双面单层的导电膜。

实施例四、

请参考图6和图7，本实施例的透明导电膜400包括透明基底410、第一压印胶层420、第二压印胶层430。

基底410具有第一表面412和与第一表面412相对的第二表面414。第一压印胶层420涂在第一表面412上。第一压印胶层420上图形化有网格状的第一沟槽(未图示，与实施例一设置方式相同)。第一沟槽中填充有导电材料424，由此，第一沟槽所在区域即形成第一感应区域。第一压印胶层420上于第一感应区域的外围印刷有第一引线426，且第一引线426与第一沟槽中填充的导电材料424电连接。

第二压印胶层430设置在第一压印胶层420之上，其上图形化有网格状的第二沟槽(未图示，与实施例一设置方式相同)。第二沟槽中填充有第二导电材料434，以形成第二感应区域。第二感应区域的外围印刷有第二引线436，且第一引线436与第二沟槽中填充的第二导电材料434电连接。此外，第二感应区域与第一感应区域彼此绝缘。由此，形成了单面双层的导电膜，应用于触控领域时，能实现单片导电膜支持多点触控，且触控件的厚度较低。

本实施例中，第一感应区域及第二感应区域的透光率均大于85％。第一引线426和第二引线436为网格或线段，且线段的宽度为50μm～200μm，高度为5μm～10μm，网格宽度为2～6微米，厚度为5～10微米。

本实施例的透明导电膜400制备方法如下：

1、在基底410的第一表面412上涂布第一压印胶层420。

2、在第一压印胶层420上图形化成网格状的第一沟槽。

3、在第一沟槽中填充导电材料424，以形成第一感应区域。

4、在第一感应区域外围印刷第一引线426，且所述第一引线426与所述第一沟槽中的导电材料424电连接。采取丝网印刷或喷墨打印的方式形成第一引线426，良率比较高。

5、在第一压印胶层420之上涂上第二压印胶层430。

6、在第二压印胶层430上图形化成网格状的第二沟槽。

7、在第二沟槽中填充第二导电材料434，以形成第二感应区域。

8、在第二感应区域外围印刷第二引线436，且所述第二引线436与所述第二沟槽中的第二导电材料434电连接。采取丝网印刷或喷墨打印的方式形成第二引线436，良率比较高。

综上，上述实施例的透明导电膜及制备方法中，感应区域和引线并非一次印刷而成，引线印刷时无需考虑感应区域的密度问题，引线良率高。

下面结合一个具体的实施例，说明感应区域和引线电连接的方式。

请参考图8和图9，本实施例的透明导电膜600包括透明基底610。透明基底610的两个相对的表面上分别形成有第一感应区域620和与第一感应区域620电连接的第一引线630，及第二感应区域640和与第二感应区域640电连接的第一引线650。透明导电膜600是一单层双面的导电膜。由前述实施例一至实施例四可知，透明导电膜600上还可以设置聚合物层，上述第一、第二感应区域，及第一、第二引线还可以是设置在聚合物层上。

请参考图10，以第一感应区域620和第一引线630为例。第一感应区域620通过在第一沟槽660中填充导电材料形成，第一沟槽660为第一感应区域的网格线。电连接方式为：第一感应区域620边缘设有含有导电材料的线段670。线段670与第一沟槽660中的导电材料相互电连接。线段670可以采取如下方式形成：在图案化第一沟槽660时在第一感应区域620边缘同时形成直线状的沟槽，然后填充导电材料。

请参考图11，以第二感应区域640和第二引线650为例。第二感应区域640通过在第二沟槽680中填充导电材料形成，第二沟槽680为第二感应区域640的网格线。第二感应区650印刷成网格状，具有网格线。电连接方式为：第二引线650的网格线与第二感应区域640的网格线通过节点690连接。节点690可以设置多个。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种透明导电膜，包括透明基底及聚合物层，所述聚合物层设于所述基底上，其特征在于，所述聚合物层表面上图形化有网格状沟槽，所述网格状沟槽中填充有导电材料以形成感应区域，所述感应区域的外围还印刷有引线，所述引线与所述网格状沟槽中的导电材料电连接。

2.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述感应区域为可视区域，所述感应区域的透过率大于85％。

3.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述引线通过丝网印刷或喷墨打印形成，使所述引线附着在所述聚合物层表面。

4.根据权利要求1所述的透明导电膜，其特征在于，所述引线为网格或线段，且线段的宽度为50μm～200μm，高度为5μm～10μm，所述网格宽度为2～6微米，厚度为5～10微米。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的透明导电膜，其特征在于，所述沟槽形成的网格为规则网格或随机不规则网格。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的透明导电膜，其特征在于，所述感应区域边缘设有与所述沟槽内的导电材料电相连的线段，所述线段由填充于位于感应区域边缘的直线状的沟槽的导电材料形成，所述引线的导电材料通过所述线段与所述沟槽内的导电材料电连接；或所述引线为网格线，所述引线的网格线与感应区域的网格线通过节点连接。

7.一种透明导电膜，包括透明基底，其特征在于，所述基底具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面和第二表面上均图形化有网格状沟槽，所述网格状沟槽中填充有导电材料以形成感应区域，所述感应区域的外围还印刷有引线，所述引线与所述网格状沟槽中的导电材料电连接。

8.根据权利要求7所述的透明导电膜，其特征在于，所述引线通过丝网印刷或喷墨打印形成，使所述引线附着在所述聚合物层表面。

9.根据权利要求7或8所述的透明导电膜，其特征在于，所述感应区域边缘设有与所述沟槽内的导电材料电相连的线段，所述线段由填充于位于感应区域边缘的直线状的沟槽的导电材料形成，所述引线的导电材料通过所述线段与所述沟槽内的导电材料电连接；或所述引线为网格线，所述引线的网格线与感应区域的网格线通过节点连接。

10.一种透明导电膜，包括透明基底或透明基底及聚合物层，所述聚合物层设于所述基底上，其特征在于，所述基底或所述聚合物层表面上图形化有网格状的第一沟槽，所述网格状的第一沟槽中填充有导电材料以形成第一感应区域，所述第一感应区域的外围还印刷有第一引线，所述第一引线与所述网格状第一沟槽中的导电材料电连接；所述第一感应区域和第一引线之上还另设有聚合物层，所述聚合物层表面图形化有网格状的第二沟槽，所述网格状的第二沟槽中填充有导电材料以形成第二感应区域，所述第二感应区域的外围还印刷有第二引线，所述第二引线与所述网格状第二沟槽中的导电材料电连接，所述第二感应区域与所述第一感应区域彼此绝缘。

11.根据权利要求10所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一引线和第二引线通过丝网印刷或喷墨打印形成，以使所述第一引线和第二引线分别附着在对应的聚合物层表面。

12.根据权利要求10或11所述的透明导电膜，其特征在于，所述第一、第二感应区域边缘分别设有与所述第一、第二沟槽内的导电材料电相连的线段，所述线段由填充于位于感应区域边缘的直线状的沟槽的导电材料形成，所述第一、第二引线的导电材料通过所述线段与所述第一、第二沟槽内的导电材料电连接；或所述第一、第二引线为网格线，所述引线的网格线与感应区域的网格线通过节点连接。

13.一种透明导电膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供透明基底或设有聚合物层的透明基底，在所述基底或所述聚合物层表面上图形化形成网格状沟槽；

在所述沟槽中填充导电材料，以形成感应区域；

在所述感应区域的外围印刷引线，且所述引线与所述沟槽中的导电材料电连接。

14.根据权利要求13所述的透明导电膜的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

在所述感应区域和所述引线上涂聚合物层；

在所述聚合物层表面再次图形化形成网格状沟槽；

在所述聚合物层表面的网格状沟槽中填充导电材料，以形成感应区域；

在所述聚合物层上的感应区域外围印刷引线，且所述引线与所述沟槽中的导电材料电连接，所述聚合物层表面形成的感应区域与所述基底或所述聚合物层表面形成的感应区域彼此绝缘。